高速实时信号处理器结构与系统高梅国电话Email-精品
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• 提高时钟频率似乎是有限的，最好的方法 是改进处理器结构，即提高并行性
–提高每条指令执行的操作的数量 –提高每个指令周期中执行的指令的数量
BIT/TI
12
数字信号处理技术
• 数字信号处理系统
BIT/TI
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数字信号处理技术
• 嵌入式计算系统
–嵌入式计算系统是一个较泛的定义 –一个非桌面通用计算机的任何计算系统 –一个嵌入了电子元器件的计算系统 –一个利用应用对象的特点而专门设计的计算
–它是科学工作者和工程师必须掌握的一 门技巧
• 信号处理：
–作用：信பைடு நூலகம்改善；信号检测、估计
–方法：信号波形分析；现代谱分析； 自适应滤波等等
BIT/TI
3
数字信号处理技术
• 信息系统：
– 采集
– 传输
– 处理
• 数字信号处理技术
是指数字信号处理理论的应用实现技 术，它以数字信号处理理论、硬件技 术、软件技术为基础和组成，研究数 字信号处理算法及其实现方法。
• 微电子技术是数字信号处理应用的基础， 其技术的发展为数字信号处理技术水平的 提高和应用的深入提供了不竭的动力。
BIT/TI
9
数字信号处理技术
BIT/TI
10
数字信号处理技术
• 微电子技术的发展
–系统集成芯片（System On Chip，SOC） 技术
• 微处理器和微控制器核心；
• 数字信号处理（DSP）
8、《并行算法的设计与分析》1994年， 陈国良 高等教 育出版社
9、《数据相关性理论及其在并行处理中的应用》 2019 年， 范植华 ，科学出版社
BIT/TI
17
考试
• 实验、编程作业：30％ • 期末考试：70％
BIT/TI
18
15
教材
《TMS320C6000系列DSPs的原理与应用》
参考文献：
1、《高等计算机系统结构》2019年， [美]Kai Huang （黄铠）著 王鼎兴等译
2、《计算机系统结构》2019年， 郑纬民 汤志忠 编著 清华大学出版社
3、《并行处理技术》1994年， 李学干 徐甲同著 北京理工大学出版社
系统，即用户化专用计算系统。
–嵌入式计算系统一般对系统功能、价格、功 耗、体积、速度等有严格的限制，要求对系 统环境变化作出实时的快速反应。
BIT/TI
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课程内容
• 处理器技术 • 数字信号处理器结构 • 信号处理器软件编程 • DSP的开发 • 实时嵌入式系统 • 高速数字电路设计与实现
BIT/TI
BIT/TI
16
参考文献
4、《实时信号处理：信号处理系统的设计与实现》 李玉 柏译，电子工业出版社
5、《VLSI阵列信号处理》1992年， S.Y.Kung著，王太 君等译，东南大学出版社
6、《DSP与实时数字信号处理》2019年， 彭启综等， 电子科技大学出版社
7、《DSP芯片的原理与开发应用》 张雄伟， 电子工业 出版社
BIT/TI
4
数字信号处理技术
BIT/TI
5
图 1.1-1 数字信号处理技术
数字信号处理技术
• 数字信号处理算法
–以数学为基础和工具，研究数字信号处 理的数值计算实现方法，包括算法结构、 数值特性。
• 数字信号处理硬件技术
–以微电子技术为基础，研究完成数字 信号处理算法的专用、通处理器结构、 提高处理器速度的技术方法、数字信 号处理系统设计与实现方法等。
高速实时信号处理器 结构与系统
高梅国 电话：68940718 Email：meiguo_gbit.edu
BIT/TI
1
第一讲：概述
• 数字信号处理技术的意义、内容 • 高速数字信号处理器的发展 • 数字信号处理系统设计与开发
BIT/TI
2
数字信号处理技术
• 意义
–在21世纪，数字信号处理是影响科学和 工程最强大的技术之一
BIT/TI
6
数字信号处理技术
实时信号处理： 系统必须在有限的时间内对外部输入信号 完成指定的处理，即信号处理的速度必须 大于等于输入信号更新的速度；而且从信 号输入到处理后的信号输出的延迟必须足 够小。
例如：可视电话（图像压缩），VCD解压卡， 工业控制，雷达，导弹制导
BIT/TI
7
数字信号处理技术
处理器速度的提高得益于： ①器件水平 ②处理器结构 ③并行技术
BIT/TI
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数字信号处理技术
• 微电子技术的发展
–IC芯片的发展基本上遵循了Intel 公司创始 人之一的Gordon E. Moore 1965年预言的摩 尔定律。该定律说：芯片上可容纳的晶体管 数目每18个月便可增加一倍，即芯片集成度 18个月翻一番
• 数字逻辑（包含知识产权核心和定制逻辑）；
• 精度模拟电路，数字I/O，混合电路；
• 相关的存储器（如SRAM 或Flash块）；
• 原型动力（可编程核心）。
–纳米电子技术将是微电子技术的接替
者，器件特征尺寸将缩小至100 ～1nm
BIT/TI
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数字信号处理技术
• 处理器的性能除了与微电子技术这个最本 质的因素有关以外，还与处理器结构有着 重要的关系
–提高每条指令执行的操作的数量 –提高每个指令周期中执行的指令的数量
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数字信号处理技术
• 数字信号处理系统
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数字信号处理技术
• 嵌入式计算系统
–嵌入式计算系统是一个较泛的定义 –一个非桌面通用计算机的任何计算系统 –一个嵌入了电子元器件的计算系统 –一个利用应用对象的特点而专门设计的计算
–它是科学工作者和工程师必须掌握的一 门技巧
• 信号处理：
–作用：信பைடு நூலகம்改善；信号检测、估计
–方法：信号波形分析；现代谱分析； 自适应滤波等等
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数字信号处理技术
• 信息系统：
– 采集
– 传输
– 处理
• 数字信号处理技术
是指数字信号处理理论的应用实现技 术，它以数字信号处理理论、硬件技 术、软件技术为基础和组成，研究数 字信号处理算法及其实现方法。
• 微电子技术是数字信号处理应用的基础， 其技术的发展为数字信号处理技术水平的 提高和应用的深入提供了不竭的动力。
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数字信号处理技术
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数字信号处理技术
• 微电子技术的发展
–系统集成芯片（System On Chip，SOC） 技术
• 微处理器和微控制器核心；
• 数字信号处理（DSP）
8、《并行算法的设计与分析》1994年， 陈国良 高等教 育出版社
9、《数据相关性理论及其在并行处理中的应用》 2019 年， 范植华 ，科学出版社
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考试
• 实验、编程作业：30％ • 期末考试：70％
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教材
《TMS320C6000系列DSPs的原理与应用》
参考文献：
1、《高等计算机系统结构》2019年， [美]Kai Huang （黄铠）著 王鼎兴等译
2、《计算机系统结构》2019年， 郑纬民 汤志忠 编著 清华大学出版社
3、《并行处理技术》1994年， 李学干 徐甲同著 北京理工大学出版社
系统，即用户化专用计算系统。
–嵌入式计算系统一般对系统功能、价格、功 耗、体积、速度等有严格的限制，要求对系 统环境变化作出实时的快速反应。
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课程内容
• 处理器技术 • 数字信号处理器结构 • 信号处理器软件编程 • DSP的开发 • 实时嵌入式系统 • 高速数字电路设计与实现
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参考文献
4、《实时信号处理：信号处理系统的设计与实现》 李玉 柏译，电子工业出版社
5、《VLSI阵列信号处理》1992年， S.Y.Kung著，王太 君等译，东南大学出版社
6、《DSP与实时数字信号处理》2019年， 彭启综等， 电子科技大学出版社
7、《DSP芯片的原理与开发应用》 张雄伟， 电子工业 出版社
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数字信号处理技术
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图 1.1-1 数字信号处理技术
数字信号处理技术
• 数字信号处理算法
–以数学为基础和工具，研究数字信号处 理的数值计算实现方法，包括算法结构、 数值特性。
• 数字信号处理硬件技术
–以微电子技术为基础，研究完成数字 信号处理算法的专用、通处理器结构、 提高处理器速度的技术方法、数字信 号处理系统设计与实现方法等。
高速实时信号处理器 结构与系统
高梅国 电话：68940718 Email：meiguo_gbit.edu
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第一讲：概述
• 数字信号处理技术的意义、内容 • 高速数字信号处理器的发展 • 数字信号处理系统设计与开发
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数字信号处理技术
• 意义
–在21世纪，数字信号处理是影响科学和 工程最强大的技术之一
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数字信号处理技术
实时信号处理： 系统必须在有限的时间内对外部输入信号 完成指定的处理，即信号处理的速度必须 大于等于输入信号更新的速度；而且从信 号输入到处理后的信号输出的延迟必须足 够小。
例如：可视电话（图像压缩），VCD解压卡， 工业控制，雷达，导弹制导
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数字信号处理技术
处理器速度的提高得益于： ①器件水平 ②处理器结构 ③并行技术
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数字信号处理技术
• 微电子技术的发展
–IC芯片的发展基本上遵循了Intel 公司创始 人之一的Gordon E. Moore 1965年预言的摩 尔定律。该定律说：芯片上可容纳的晶体管 数目每18个月便可增加一倍，即芯片集成度 18个月翻一番
• 数字逻辑（包含知识产权核心和定制逻辑）；
• 精度模拟电路，数字I/O，混合电路；
• 相关的存储器（如SRAM 或Flash块）；
• 原型动力（可编程核心）。
–纳米电子技术将是微电子技术的接替
者，器件特征尺寸将缩小至100 ～1nm
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数字信号处理技术
• 处理器的性能除了与微电子技术这个最本 质的因素有关以外，还与处理器结构有着 重要的关系